Пример расчета тока в месте КЗ с учетом подпитки от электродвигателей напряжением до 1000 В

В данном примере я буду рассматривать приближенный расчет тока в месте КЗ с учетом подпитки от электродвигателей напряжением до 1000 В. Почему я рассматриваю приближенный метод расчета, связано это с тем, что при проектировании очень часто неизвестен состав нагрузки и исходя из этого приходиться рассматривать как обобщенную нагрузку трансформатора, состоящую из электродвигателей и других электроприемников.

Пример

Требуется определить ток в месте КЗ с учетом подпитки от электродвигателей для схемы представленной на рис.1.

Исходные данные:

• КТП с трансформатором масляным типа ТМГ-1000 мощность 1000 кВА, напряжением 6,3/0,4 кВ, напряжение короткого замыкания Uк = 5,5%, группа соединений обмоток Y/Yн-0.
• ток короткого замыкания на зажимах ВН трансформатора 6,3/0,4 кВ составляет 20 кА.

Решение

Для начала определим максимальный ток металлического трехфазного тока КЗ на шинах 0,4 кВ в точке К2.

1.1 Определяем сопротивление энергосистемы со стороны ВН по выражению 2-7 [Л1. с. 28]:

1.2 Определяем сопротивление энергосистемы приведенное к напряжению 0,4 кВ по выражению 2-6 [Л1. с. 28]:

2. Для упрощения расчетов определяем сопротивления трансформатора для группы соединения обмоток Y/Yн-0 по таблице 2.4 [Л1. с. 28], где: rт = 2,0 мОм, хт = 8,5 мОм.

3. Определяем максимальный ток металлического трехфазного к.з. на шинах 0,4 кВ по формуле 2-1 [Л1. с. 14]:

4. Определяем ток подпитки от двигателей по приближенному методу, используя формулу 2-14 [Л1. с. 34]:

где:

• Е*=0,8 и х*=0,35 – данные значения являются константой и не изменяются;
• Sн.т = 1000 кВА – номинальная мощность трансформатора;
• Uн = 400 В – номинальное линейное напряжение трансформатора стороны НН.

5. Определяем суммарный ток в месте подпитки КЗ с учетом подпитки от двигателей по формуле 2-15 [Л1. с. 34]:

6. Определяем ударный ток КЗ по формуле 2-13 [Л1. с. 33]:

• I⁽³⁾_к — максимальный ток металлического трехфазного к.з.
• kу – ударный коэффициент определяется в зависимости от отношения результирующих соотношений цепи КЗ x∑/ r∑ = (хс + хт)/rc = (0,734+8,5)/2=4,6, с учетом этого kу = 1,5.

7. Определяем ударный ток КЗ от двигателей по формуле 2-16 [Л1. с. 34]:

8. Определяем суммарный ударный ток КЗ с учетом подпитки от двигателей по формуле 2-17 [Л1. с. 34]:

Для упрощения расчетов, в таблице 1 приведены значения тока подпитки и ударный ток КЗ от двигателей, исходя из обобщенной нагрузки трансформатора.

Таблица 1 — Значения тока подпитки и ударного тока КЗ от двигателей, исходя из обобщенной нагрузки трансформатора.

Мощность тра-ра, кВА	Ном.напряжение, В	Ном. ток тра-ра, кА	E*	х*	Ток подпитки от двигателей, кА	Ударный ток КЗ от двигателей, кА
100	400	0,145	0,8	0,35	0,332	0,481
160		0,231			0,529	0,74
250		0,361			0,827	1,16
400		0,578			1,32	1,86
630		0,910			2,08	2,93
1000		1,445			3,31	4,65
1600		2,312			5,29	7,44
2500		3,613			8,27	11,63

Литература:

1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.